一种高可靠制冷机微振动绝缘系统技术方案

本发明专利技术涉及一种高可靠制冷机微振动绝缘系统，属于卫星技术领域；支撑杜瓦安装在冷指法兰的上表面；耦合基板放置在支撑杜瓦的顶部；支撑柱的顶端与耦合基板连接，底端与冷指法兰连接；火工切割器和导电传感器设置在支撑柱上；探测器杜瓦盖装在耦合基板上；拼接基板安装在耦合基板上；探测器器件安装在拼接基板上；制冷机冷头从冷指法兰底部伸入支撑杜瓦的内腔中；柔性冷链设置在制冷机冷头顶部，且与耦合基板连接；真空泵与探测器杜瓦连通；水冷机与冷指法兰连通；本发明专利技术实现既保证发射段对探测器组件起到有效支撑的作用，又能保证在轨期间支撑端与探测器组件实现物理隔离的作用，以保证制冷机在轨工作所产生的微振动与探测器绝缘。器绝缘。器绝缘。

【技术实现步骤摘要】
一种高可靠制冷机微振动绝缘系统


[0001]本专利技术属于卫星
，涉及一种高可靠制冷机微振动绝缘系统。

技术介绍

[0002]随着空间红外遥感的应用发展，具有大范围、高分辨率制冷型红外探测器的应用需求变得越来越广泛，其一特点是阵列规模及几何尺寸较大，对制冷机的冷量需求也随之变大。目前制冷型红外探测器组件主要由拼接型探测器组件通过柔性冷链与制冷机冷头进行耦合，通过柔性冷链将制冷机冷头的冷量传递给探测器组件的背面。制冷机一般由冷头和压缩机组成，冷头在实现制冷效应和压缩机实现气体压缩的功能时都会产生一定的微振动输出，这些微小的振动若未控制在有效范围内，将直接影响探测器成像质量。以往制冷型探测器组件的组成方式均是通过探测器耦合基板直接固定在制冷机冷头的耦合法兰处，为保证探测器组件在火箭发射段的力学需求，整个组件均为刚性连接，但是遥感相机在轨成像阶段时，制冷机自身产生的微振动会通过刚性支撑直接传递到探测器的器件上，导致成像质量受到影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种高可靠制冷机微振动绝缘系统，可以实现既保证发射段对探测器组件起到有效支撑的作用，又能保证在轨期间支撑端与探测器组件实现物理隔离的作用，以保证制冷机在轨工作所产生的微振动与探测器绝缘，大幅提高整个组件的可靠性。
[0004]本专利技术解决技术的方案是：
[0005]一种高可靠制冷机微振动绝缘系统，包括探测器杜瓦、探测器器件、拼接基板、耦合基板、火工切割器、导电传感器、支撑柱、冷指法兰、制冷机联管、压缩机、柔性冷链、支撑杜瓦、制冷机冷头、真空泵和水冷机；
[0006]其中，冷指法兰水平放置；支撑杜瓦安装在冷指法兰的上表面；耦合基板水平放置在支撑杜瓦的顶部；支撑柱设置在支撑杜瓦内腔中，且支撑柱的顶端与耦合基板连接，支撑柱的底端与冷指法兰连接；火工切割器和导电传感器设置在支撑柱上；探测器杜瓦盖装在耦合基板的上表面；拼接基板安装在耦合基板的上表面，且位于探测器杜瓦内腔里；探测器器件安装在拼接基板的上表面；制冷机冷头的头端从冷指法兰底部伸入支撑杜瓦的内腔中；柔性冷链设置在制冷机冷头顶部，且柔性冷链顶部与耦合基板连接；制冷机联管的一端与制冷机冷头的尾端连接，且制冷机联管的另一端与压缩机连接；真空泵与探测器杜瓦连通；水冷机与冷指法兰连通。
[0007]在上述的一种高可靠制冷机微振动绝缘系统，探测器器件与拼接基板粘接连接；拼接基板与耦合基板粘接连接；探测器杜瓦底端与耦合基板螺接密封。
[0008]在上述的一种高可靠制冷机微振动绝缘系统，所述柔性冷链的顶端与耦合基板螺接，柔性冷链的底端与制冷机冷头螺接，实现制冷系统与探测器器件的热导通。
[0009]在上述的一种高可靠制冷机微振动绝缘系统，通过支撑柱实现发射阶段对耦合基板的支撑作用。
[0010]在上述的一种高可靠制冷机微振动绝缘系统，微振动绝缘系统的工作过程分为3个阶段，分别为地面测试阶段、发射前阶段和入轨阶段。
[0011]在上述的一种高可靠制冷机微振动绝缘系统，所述地面测试阶段微振动绝缘系统的工作过程为：
[0012]将支撑杜瓦安装在耦合基板和冷指法兰间，起到地面辅助支撑作用的同时也为探测器地面制冷提供必要的真空条件；通过真空泵对探测器杜瓦相连进行抽真空处理，提供地面制冷测试时所需的真空条件；将水冷机与制冷机的冷指法兰相连，实现对制冷机冷头的散热；压缩机加电，通过制冷机联管和制冷机冷头调节探测器器件温度，当探测器器件到达预定工作温度时，即可进行探测器地面状态的功能、性能测试。
[0013]在上述的一种高可靠制冷机微振动绝缘系统，所述发射前阶段微振动绝缘系统的工作过程为：
[0014]将支撑杜瓦取下，此时，耦合基板与冷指法兰之间通过支撑柱连接；耦合基板与制冷机冷头之间通过柔性冷链连接。
[0015]在上述的一种高可靠制冷机微振动绝缘系统，所述入轨阶段微振动绝缘系统的工作过程为：
[0016]给火工切割器加电，火工切割器将支撑柱切断；此时微振动绝缘系统的连接关系仅为耦合基板与制冷机冷头之间通过柔性冷链连接，实现制冷机微振动传递的有效绝缘。
[0017]在上述的一种高可靠制冷机微振动绝缘系统，所述导电传感器用于监测支撑柱是否被火工切割器切断。
[0018]在上述的一种高可靠制冷机微振动绝缘系统，支撑柱未被切断状态下，导电传感器为通电状态；支撑柱被切断状态下，导电传感器为断电状态。
[0019]本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
[0020](1)本专利技术可以实现制冷型探测器组件在轨工作时微振动绝缘的遥控实现，提高探测器在轨成像质量；
[0021](2)本专利技术同时满足地面常温常压环境下和在轨真空环境下探测器加电需求，且操作简单，提高探测器组件的可靠性；
[0022](3)本专利技术通过制冷机联管、压缩机、制冷机冷头调节探测器器件温度的同时，通过水冷机和冷指法兰对制冷机冷头进行降温处理，提高了系统的散热能力。
附图说明
[0023]图1为本专利技术微振动绝缘系统地面测试阶段示意图；
[0024]图2为本专利技术微振动绝缘系统入轨阶段示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合实施例对本专利技术作进一步阐述。
[0026]本专利技术提供了一种高可靠制冷机微振动绝缘系统，可以实现既保证发射段对探测器组件起到有效支撑的作用，又能保证在轨期间支撑端与探测器组件实现物理隔离的作
用，以保证制冷机在轨工作所产生的微振动与探测器绝缘，大幅提高整个组件的可靠性。
[0027]高可靠制冷机微振动绝缘系统，如图1所示，具体包括探测器杜瓦1、探测器器件2、拼接基板3、耦合基板4、火工切割器5、导电传感器6、支撑柱7、冷指法兰8、制冷机联管9、压缩机10、柔性冷链11、支撑杜瓦12、制冷机冷头13、真空泵14和水冷机15。
[0028]其中，冷指法兰8水平放置；支撑杜瓦12安装在冷指法兰8的上表面；耦合基板4水平放置在支撑杜瓦12的顶部；支撑柱7设置在支撑杜瓦12内腔中，且支撑柱7的顶端与耦合基板4连接，支撑柱7的底端与冷指法兰8连接；火工切割器5和导电传感器6设置在支撑柱7上；探测器杜瓦1盖装在耦合基板4的上表面；拼接基板3安装在耦合基板4的上表面，且位于探测器杜瓦1内腔里；探测器器件2安装在拼接基板3的上表面；制冷机冷头13的头端从冷指法兰8底部伸入支撑杜瓦12的内腔中；柔性冷链11设置在制冷机冷头13顶部，且柔性冷链11顶部与耦合基板4连接；制冷机联管9的一端与制冷机冷头13的尾端连接，且制冷机联管9的另一端与压缩机10连接；真空泵14与探测器杜瓦1连通；水冷机15与冷指法兰8连通。
[0029]其中，探测器器件2与拼接基板3粘接连接；拼接基板3与耦合基板4粘接连接；探测器杜瓦1底端与耦合基板4螺接密封。
[0030]柔性冷链11的顶端与耦合基板4螺接，柔性冷链11的底端与制冷机冷头13螺接，实现制冷系统与探测器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高可靠制冷机微振动绝缘系统，其特征在于：包括探测器杜瓦(1)、探测器器件(2)、拼接基板(3)、耦合基板(4)、火工切割器(5)、导电传感器(6)、支撑柱(7)、冷指法兰(8)、制冷机联管(9)、压缩机(10)、柔性冷链(11)、支撑杜瓦(12)、制冷机冷头(13)、真空泵(14)和水冷机(15)；其中，冷指法兰(8)水平放置；支撑杜瓦(12)安装在冷指法兰(8)的上表面；耦合基板(4)水平放置在支撑杜瓦(12)的顶部；支撑柱(7)设置在支撑杜瓦(12)内腔中，且支撑柱(7)的顶端与耦合基板(4)连接，支撑柱(7)的底端与冷指法兰(8)连接；火工切割器(5)和导电传感器(6)设置在支撑柱(7)上；探测器杜瓦(1)盖装在耦合基板(4)的上表面；拼接基板(3)安装在耦合基板(4)的上表面，且位于探测器杜瓦(1)内腔里；探测器器件(2)安装在拼接基板(3)的上表面；制冷机冷头(13)的头端从冷指法兰(8)底部伸入支撑杜瓦(12)的内腔中；柔性冷链(11)设置在制冷机冷头(13)顶部，且柔性冷链(11)顶部与耦合基板(4)连接；制冷机联管(9)的一端与制冷机冷头(13)的尾端连接，且制冷机联管(9)的另一端与压缩机(10)连接；真空泵(14)与探测器杜瓦(1)连通；水冷机(15)与冷指法兰(8)连通。2.根据权利要求1所述的一种高可靠制冷机微振动绝缘系统，其特征在于：探测器器件(2)与拼接基板(3)粘接连接；拼接基板(3)与耦合基板(4)粘接连接；探测器杜瓦(1)底端与耦合基板(4)螺接密封。3.根据权利要求1所述的一种高可靠制冷机微振动绝缘系统，其特征在于：所述柔性冷链(11)的顶端与耦合基板(4)螺接，柔性冷链(11)的底端与制冷机冷头(13)螺接，实现制冷系统与探测器器件(2)的热导通。4.根据权利要求1所述的一种高可靠制冷机微振动绝缘系统，其特征在于：通过支撑柱(7)实现发射阶段对耦合基板(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：马思宇，王小勇，石志城，王戬，陈祥，刘宇翔，田大成，苏亚飞，王玉金，田小梅，孟炎雄，
申请(专利权)人：北京空间机电研究所，
类型：发明
国别省市：